水源復(fù)雜條件下井筒壁后注漿堵水技術(shù)的應(yīng)用

水源復(fù)雜條件下井筒壁后注漿堵水技術(shù)的應(yīng)用

摘要：以中馬村礦副井井筒注漿為例，經(jīng)認真分析水源，根據(jù)出水情況確定不同注漿區(qū)段及合理的壁后注漿方案，采取調(diào)整漿液濃度、控制漿液壓力、改變注漿方式等措施，成功解決了多次壁后注漿效果不佳的問題，克服了壁后注漿容易跑漿、竄漿、無法上壓等難題，達到了預(yù)期的堵水目的。

關(guān)鍵詞：壁后注漿

1 礦井基本概況

中馬村礦是前蘇聯(lián)援建我國156項工程之一，由列寧格勒煤礦設(shè)計院設(shè)計，始建于1955年9月，1970年7月投產(chǎn)，生產(chǎn)規(guī)模50萬噸/年。投產(chǎn)后長期達不到設(shè)計生產(chǎn)能力，以后由于礦山建設(shè)工作的加強，產(chǎn)量逐年上升。2011年礦井核定生產(chǎn)能力為115萬噸/年。中馬村礦開拓方式為立井單水平上下山開拓，中馬村礦副井井深302.2m，井筒直徑6m，井筒支護方式為預(yù)制混凝土磚砌，壁后用水泥注漿，厚0.5m，井筒四周大面積滲水，總水量54m3/h，淋水水源主要為第四系砂礫巖孔隙水和基巖風化裂隙帶以及煤層頂板砂巖裂隙水。因井筒地質(zhì)、水文地質(zhì)賦存條件特殊，該礦先后三次對副井井筒進行了壁后注漿，但都未達到預(yù)期的效果，甚至排水量的增加，一定程度上影響到罐籠的安全提升。

2 注漿施工工藝

針對上述問題，通過分析水源渠道，然后開始向井壁施工鉆孔進行壁后注漿。我們把兩根吸料管分別插入波雷因A、B料桶中，由于壓力的作用使原料經(jīng)過活塞進入輸送管，就使得原料深入裂隙并快速擴散達到設(shè)計注漿半徑，進而有效的達到堵水、加固的目的。注漿工藝流程：波雷因→進入注漿泵→輸漿管→進入孔口管→注漿。

■

3 注漿實驗

3.1 水源分析 井筒從20m處以下開始出現(xiàn)少量的滲水，這時候井口65-120m之間的滲水量較大，出水位置在磚砌接縫處，水源為第四系砂礫巖孔隙水和基巖風化裂隙帶以及煤層頂板砂巖裂隙水，水源復(fù)雜。對于分散滲水的地段，我們需要采用頂水鑿孔、塑膠泥糊壁、集中倒水、分片包圍的原則鑿孔。對比較明顯的滲水區(qū)采用風動鑿巖機破壁、塑膠泥埋管、糊壁的方式預(yù)埋注漿孔口管進行注漿。

3.2 鉆孔布置 根據(jù)井壁滲漏水區(qū)，鉆孔主要布置在以下三個區(qū)域：第四系砂礫巖孔隙、基巖風化裂隙帶、煤層頂板砂巖裂隙帶水。并且根據(jù)這三個范圍井壁的出水情況設(shè)置注漿孔，（其中受電纜管線等遮擋部分，布置了水平斜孔進行彌補），鉆孔均勻布置，上下層間鉆孔呈三花狀交叉布置，對大的出水點另外單獨加密補孔。

3.3 造孔深度、孔徑、注漿管選擇 井筒為預(yù)制混凝土磚砌結(jié)構(gòu)，壁厚0.5m?？咨钤O(shè)計以穿透井壁50-200mm為準，穿透井壁孔徑為φ32mm，下入φ32mm注漿管。注漿管采用φ32×3.5mm無縫鋼管，長600mm， 一端與直通相連接，另一端200mm-300mm段加工成馬牙扣。

3.4 注漿設(shè)備、造孔步驟、注漿管安裝 注漿系統(tǒng)中主要注漿設(shè)備有：注漿泵、輸漿管路等，注漿泵采用的是2TG-30/210型注漿泵，一個注漿站兩臺注漿泵，一臺正常運行，一臺檢修備用。輸漿管路采用的是壓力30MPa、φ25mm高壓膠管。打孔選用YT-28型風動鑿巖機，用φ32mm鑄齒釬頭鉆進。鉆進700mm，安裝φ32×3.50mm注漿管，安裝時，在注漿管馬牙扣部位纏上生麻后，絲扣外口部位墊上木板砸入孔內(nèi)。

3.5 工作量及注漿效果檢驗 本次工程三個階段共施工鉆孔753個，累計進尺600余米，注漿30600kg。具體施工情況如下：第四系砂礫巖孔隙（20m-60m），造孔285個，注漿液（波雷因）11050kg；基巖風化裂隙帶（65m-120m），造孔305個，注漿液（波雷因）11500kg；煤層頂板砂巖裂隙帶（120m以下）造孔163個，注漿液（波雷因）8050kg。

重新測定注漿后，井筒的涌水量為5.0m3/h，這樣注漿效果才能達到設(shè)計所預(yù)計的效果。

4 關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點

注漿過程中，會出現(xiàn)跑漿、竄漿、壓力上不去等情況是壁后注漿施工的幾大難題，本次注漿創(chuàng)新性地采用以下技術(shù)手段克服這幾大難題，保證了注漿施工的成功。

①跑漿。出現(xiàn)跑漿情況，需要在裂縫中嵌塞入棉絲、棉紗、道釘?shù)任锘蛴盟苣z泥糊壁，并進行間揭式注漿，但間歇實踐不能太長，不能超過凝膠的時間。②竄漿。發(fā)生竄漿時，及時關(guān)閉竄漿孔的孔口閥門，在條件允許的情況下，增加注入量。③注漿不上壓。若長時間壓力上不去，且上排孔又未竄漿，也無漿液流失，一般為漿液超范圍擴散或機械管路故障，調(diào)濃漿液，縮短膠凝時間，加大注漿量。

5 推廣與經(jīng)濟效益

該項工程總費用60萬元，注漿堵水后相對以前取得了較大的經(jīng)濟效益和安全效益，同時也給以后的作業(yè)環(huán)境創(chuàng)造了良好的工作環(huán)境。在一定程度上還能縮短井筒維護周期，提高井筒服務(wù)年限。

參考文獻：

[1]劉永根.干河礦回風立井壁后注漿堵水[J].江西煤炭科技，2006（04）.

[2]付延強.梁寶寺煤礦主井壁后注漿堵水技術(shù)研究[J].山東煤炭科技，2008（02）.

[3]李福賢，郎彥龍，李保東，溫永言.大強煤礦副井井壁注漿堵水技術(shù)的應(yīng)用[J].煤礦安全，2011（06）.endprint

摘要：以中馬村礦副井井筒注漿為例，經(jīng)認真分析水源，根據(jù)出水情況確定不同注漿區(qū)段及合理的壁后注漿方案，采取調(diào)整漿液濃度、控制漿液壓力、改變注漿方式等措施，成功解決了多次壁后注漿效果不佳的問題，克服了壁后注漿容易跑漿、竄漿、無法上壓等難題，達到了預(yù)期的堵水目的。

關(guān)鍵詞：壁后注漿

1 礦井基本概況

中馬村礦是前蘇聯(lián)援建我國156項工程之一，由列寧格勒煤礦設(shè)計院設(shè)計，始建于1955年9月，1970年7月投產(chǎn)，生產(chǎn)規(guī)模50萬噸/年。投產(chǎn)后長期達不到設(shè)計生產(chǎn)能力，以后由于礦山建設(shè)工作的加強，產(chǎn)量逐年上升。2011年礦井核定生產(chǎn)能力為115萬噸/年。中馬村礦開拓方式為立井單水平上下山開拓，中馬村礦副井井深302.2m，井筒直徑6m，井筒支護方式為預(yù)制混凝土磚砌，壁后用水泥注漿，厚0.5m，井筒四周大面積滲水，總水量54m3/h，淋水水源主要為第四系砂礫巖孔隙水和基巖風化裂隙帶以及煤層頂板砂巖裂隙水。因井筒地質(zhì)、水文地質(zhì)賦存條件特殊，該礦先后三次對副井井筒進行了壁后注漿，但都未達到預(yù)期的效果，甚至排水量的增加，一定程度上影響到罐籠的安全提升。

2 注漿施工工藝

針對上述問題，通過分析水源渠道，然后開始向井壁施工鉆孔進行壁后注漿。我們把兩根吸料管分別插入波雷因A、B料桶中，由于壓力的作用使原料經(jīng)過活塞進入輸送管，就使得原料深入裂隙并快速擴散達到設(shè)計注漿半徑，進而有效的達到堵水、加固的目的。注漿工藝流程：波雷因→進入注漿泵→輸漿管→進入孔口管→注漿。

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3 注漿實驗

3.1 水源分析 井筒從20m處以下開始出現(xiàn)少量的滲水，這時候井口65-120m之間的滲水量較大，出水位置在磚砌接縫處，水源為第四系砂礫巖孔隙水和基巖風化裂隙帶以及煤層頂板砂巖裂隙水，水源復(fù)雜。對于分散滲水的地段，我們需要采用頂水鑿孔、塑膠泥糊壁、集中倒水、分片包圍的原則鑿孔。對比較明顯的滲水區(qū)采用風動鑿巖機破壁、塑膠泥埋管、糊壁的方式預(yù)埋注漿孔口管進行注漿。

3.2 鉆孔布置 根據(jù)井壁滲漏水區(qū)，鉆孔主要布置在以下三個區(qū)域：第四系砂礫巖孔隙、基巖風化裂隙帶、煤層頂板砂巖裂隙帶水。并且根據(jù)這三個范圍井壁的出水情況設(shè)置注漿孔，（其中受電纜管線等遮擋部分，布置了水平斜孔進行彌補），鉆孔均勻布置，上下層間鉆孔呈三花狀交叉布置，對大的出水點另外單獨加密補孔。

3.3 造孔深度、孔徑、注漿管選擇 井筒為預(yù)制混凝土磚砌結(jié)構(gòu)，壁厚0.5m?？咨钤O(shè)計以穿透井壁50-200mm為準，穿透井壁孔徑為φ32mm，下入φ32mm注漿管。注漿管采用φ32×3.5mm無縫鋼管，長600mm， 一端與直通相連接，另一端200mm-300mm段加工成馬牙扣。

3.4 注漿設(shè)備、造孔步驟、注漿管安裝 注漿系統(tǒng)中主要注漿設(shè)備有：注漿泵、輸漿管路等，注漿泵采用的是2TG-30/210型注漿泵，一個注漿站兩臺注漿泵，一臺正常運行，一臺檢修備用。輸漿管路采用的是壓力30MPa、φ25mm高壓膠管。打孔選用YT-28型風動鑿巖機，用φ32mm鑄齒釬頭鉆進。鉆進700mm，安裝φ32×3.50mm注漿管，安裝時，在注漿管馬牙扣部位纏上生麻后，絲扣外口部位墊上木板砸入孔內(nèi)。

3.5 工作量及注漿效果檢驗 本次工程三個階段共施工鉆孔753個，累計進尺600余米，注漿30600kg。具體施工情況如下：第四系砂礫巖孔隙（20m-60m），造孔285個，注漿液（波雷因）11050kg；基巖風化裂隙帶（65m-120m），造孔305個，注漿液（波雷因）11500kg；煤層頂板砂巖裂隙帶（120m以下）造孔163個，注漿液（波雷因）8050kg。

重新測定注漿后，井筒的涌水量為5.0m3/h，這樣注漿效果才能達到設(shè)計所預(yù)計的效果。

4 關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點

注漿過程中，會出現(xiàn)跑漿、竄漿、壓力上不去等情況是壁后注漿施工的幾大難題，本次注漿創(chuàng)新性地采用以下技術(shù)手段克服這幾大難題，保證了注漿施工的成功。

①跑漿。出現(xiàn)跑漿情況，需要在裂縫中嵌塞入棉絲、棉紗、道釘?shù)任锘蛴盟苣z泥糊壁，并進行間揭式注漿，但間歇實踐不能太長，不能超過凝膠的時間。②竄漿。發(fā)生竄漿時，及時關(guān)閉竄漿孔的孔口閥門，在條件允許的情況下，增加注入量。③注漿不上壓。若長時間壓力上不去，且上排孔又未竄漿，也無漿液流失，一般為漿液超范圍擴散或機械管路故障，調(diào)濃漿液，縮短膠凝時間，加大注漿量。

5 推廣與經(jīng)濟效益

該項工程總費用60萬元，注漿堵水后相對以前取得了較大的經(jīng)濟效益和安全效益，同時也給以后的作業(yè)環(huán)境創(chuàng)造了良好的工作環(huán)境。在一定程度上還能縮短井筒維護周期，提高井筒服務(wù)年限。

參考文獻：

[1]劉永根.干河礦回風立井壁后注漿堵水[J].江西煤炭科技，2006（04）.

[2]付延強.梁寶寺煤礦主井壁后注漿堵水技術(shù)研究[J].山東煤炭科技，2008（02）.

[3]李福賢，郎彥龍，李保東，溫永言.大強煤礦副井井壁注漿堵水技術(shù)的應(yīng)用[J].煤礦安全，2011（06）.endprint

摘要：以中馬村礦副井井筒注漿為例，經(jīng)認真分析水源，根據(jù)出水情況確定不同注漿區(qū)段及合理的壁后注漿方案，采取調(diào)整漿液濃度、控制漿液壓力、改變注漿方式等措施，成功解決了多次壁后注漿效果不佳的問題，克服了壁后注漿容易跑漿、竄漿、無法上壓等難題，達到了預(yù)期的堵水目的。

關(guān)鍵詞：壁后注漿

1 礦井基本概況

中馬村礦是前蘇聯(lián)援建我國156項工程之一，由列寧格勒煤礦設(shè)計院設(shè)計，始建于1955年9月，1970年7月投產(chǎn)，生產(chǎn)規(guī)模50萬噸/年。投產(chǎn)后長期達不到設(shè)計生產(chǎn)能力，以后由于礦山建設(shè)工作的加強，產(chǎn)量逐年上升。2011年礦井核定生產(chǎn)能力為115萬噸/年。中馬村礦開拓方式為立井單水平上下山開拓，中馬村礦副井井深302.2m，井筒直徑6m，井筒支護方式為預(yù)制混凝土磚砌，壁后用水泥注漿，厚0.5m，井筒四周大面積滲水，總水量54m3/h，淋水水源主要為第四系砂礫巖孔隙水和基巖風化裂隙帶以及煤層頂板砂巖裂隙水。因井筒地質(zhì)、水文地質(zhì)賦存條件特殊，該礦先后三次對副井井筒進行了壁后注漿，但都未達到預(yù)期的效果，甚至排水量的增加，一定程度上影響到罐籠的安全提升。

2 注漿施工工藝

針對上述問題，通過分析水源渠道，然后開始向井壁施工鉆孔進行壁后注漿。我們把兩根吸料管分別插入波雷因A、B料桶中，由于壓力的作用使原料經(jīng)過活塞進入輸送管，就使得原料深入裂隙并快速擴散達到設(shè)計注漿半徑，進而有效的達到堵水、加固的目的。注漿工藝流程：波雷因→進入注漿泵→輸漿管→進入孔口管→注漿。

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3 注漿實驗

3.1 水源分析 井筒從20m處以下開始出現(xiàn)少量的滲水，這時候井口65-120m之間的滲水量較大，出水位置在磚砌接縫處，水源為第四系砂礫巖孔隙水和基巖風化裂隙帶以及煤層頂板砂巖裂隙水，水源復(fù)雜。對于分散滲水的地段，我們需要采用頂水鑿孔、塑膠泥糊壁、集中倒水、分片包圍的原則鑿孔。對比較明顯的滲水區(qū)采用風動鑿巖機破壁、塑膠泥埋管、糊壁的方式預(yù)埋注漿孔口管進行注漿。

3.2 鉆孔布置 根據(jù)井壁滲漏水區(qū)，鉆孔主要布置在以下三個區(qū)域：第四系砂礫巖孔隙、基巖風化裂隙帶、煤層頂板砂巖裂隙帶水。并且根據(jù)這三個范圍井壁的出水情況設(shè)置注漿孔，（其中受電纜管線等遮擋部分，布置了水平斜孔進行彌補），鉆孔均勻布置，上下層間鉆孔呈三花狀交叉布置，對大的出水點另外單獨加密補孔。

3.3 造孔深度、孔徑、注漿管選擇 井筒為預(yù)制混凝土磚砌結(jié)構(gòu)，壁厚0.5m。孔深設(shè)計以穿透井壁50-200mm為準，穿透井壁孔徑為φ32mm，下入φ32mm注漿管。注漿管采用φ32×3.5mm無縫鋼管，長600mm， 一端與直通相連接，另一端200mm-300mm段加工成馬牙扣。

3.4 注漿設(shè)備、造孔步驟、注漿管安裝 注漿系統(tǒng)中主要注漿設(shè)備有：注漿泵、輸漿管路等，注漿泵采用的是2TG-30/210型注漿泵，一個注漿站兩臺注漿泵，一臺正常運行，一臺檢修備用。輸漿管路采用的是壓力30MPa、φ25mm高壓膠管。打孔選用YT-28型風動鑿巖機，用φ32mm鑄齒釬頭鉆進。鉆進700mm，安裝φ32×3.50mm注漿管，安裝時，在注漿管馬牙扣部位纏上生麻后，絲扣外口部位墊上木板砸入孔內(nèi)。

3.5 工作量及注漿效果檢驗 本次工程三個階段共施工鉆孔753個，累計進尺600余米，注漿30600kg。具體施工情況如下：第四系砂礫巖孔隙（20m-60m），造孔285個，注漿液（波雷因）11050kg；基巖風化裂隙帶（65m-120m），造孔305個，注漿液（波雷因）11500kg；煤層頂板砂巖裂隙帶（120m以下）造孔163個，注漿液（波雷因）8050kg。

重新測定注漿后，井筒的涌水量為5.0m3/h，這樣注漿效果才能達到設(shè)計所預(yù)計的效果。

4 關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點

注漿過程中，會出現(xiàn)跑漿、竄漿、壓力上不去等情況是壁后注漿施工的幾大難題，本次注漿創(chuàng)新性地采用以下技術(shù)手段克服這幾大難題，保證了注漿施工的成功。

①跑漿。出現(xiàn)跑漿情況，需要在裂縫中嵌塞入棉絲、棉紗、道釘?shù)任锘蛴盟苣z泥糊壁，并進行間揭式注漿，但間歇實踐不能太長，不能超過凝膠的時間。②竄漿。發(fā)生竄漿時，及時關(guān)閉竄漿孔的孔口閥門，在條件允許的情況下，增加注入量。③注漿不上壓。若長時間壓力上不去，且上排孔又未竄漿，也無漿液流失，一般為漿液超范圍擴散或機械管路故障，調(diào)濃漿液，縮短膠凝時間，加大注漿量。

5 推廣與經(jīng)濟效益

該項工程總費用60萬元，注漿堵水后相對以前取得了較大的經(jīng)濟效益和安全效益，同時也給以后的作業(yè)環(huán)境創(chuàng)造了良好的工作環(huán)境。在一定程度上還能縮短井筒維護周期，提高井筒服務(wù)年限。

參考文獻：

[1]劉永根.干河礦回風立井壁后注漿堵水[J].江西煤炭科技，2006（04）.

[2]付延強.梁寶寺煤礦主井壁后注漿堵水技術(shù)研究[J].山東煤炭科技，2008（02）.

[3]李福賢，郎彥龍，李保東，溫永言.大強煤礦副井井壁注漿堵水技術(shù)的應(yīng)用[J].煤礦安全，2011（06）.endprint